Трубчатый диодный разрядник и способ его изготовления Советский патент 1975 года по МПК H01J17/04 

Разрядники, применяемые, .например, в телефонных установках для целевой грозозащиты, представляют собой двухэлектродный газоразрядный прибор, наполненный каким-либо благородным газом. Разрядники должны удовлетворять ряду требований: обладать способностью « большой кратковременной перегрузке, иметь весьма малые размеры при сохранении высокой механической прочности, кроме того, конструкция и технология должны быть рассчитаны на массовое производство.

В предлагаемом разряднике эта задача разрешается.

В нем, как и а некоторых известных разрядниках, одним электродом служит трубчатый железный корпус разрядника, а другим - металлическая трубка, установленная соосно с первым электродом и служаш,ая также штенгелем, причем оба электрода изолированы один от другого заплавленным сжатым стеклом, одновременно обеспечиваюшим вакуумноплотный впай трубки в корпус.

Отличительной особенностью описываемого разрядника является снабжение конца электрода-штенгеля острием из изоляционного материала (например из керамики), которое вводится в центрируюшее углубление, сделанное в дне корпуса. Металлический корпус такого разрядника может быть составлен из двух частей - цилиндрической части, представляюш,ей собою отрезок цельнотянутой трубки, и донышка, закрывающего один из концов трубки и имеющего центрирующее углубление для электрода. Другой конец трубки может иметь внутреннее или на№ 97100

ружное утолщение. Ыа конец, электрода-штенгеля могут быть надеты изоляционное и контактное колща, соединяемые со штенгелем заливкой легкоплавкого сплава.

При изготовлении еодобного разрядника операция вплавления стекла в трубчатый корпус может быть произведена при помощи графитового держателя в электрической печи или же путем разогрева стеклодувным устройством стеклянного кольца, предварительно вставленного в корпус.

На фиг. 1 представлена конструкция разрядника (продольный разрез); на фиг. 2 - часть разрядника с графитовым держателем.

Л елезная цельнотянутая цилиндрическая трубка 1 является корпусом разрядника и в то же время одним из электродоы На одном конце трубки имеется утолщение 2, обеспечивающее надежность спая трубки со стеклом. Утолщение железной стенки у места спая может быть достигнуто с помощью дополнительно насаженного горячим способом железного кольца 3, показанного на фиг. 1 пунктиром. Железную трубку с одного конца закрывает припаянное к корпусу металлическое донышко 4, имеющее в центре на внутренней поверхности конусообразное центрирующее углубление 5. Наружная поверхность донышка никелируется или серебрится, с целью получения хорошего контакта при подведении к ней напряжения. Внутрь железного корпуса вводится второй электрод 6, выполненный в виде полой трубки, например, из железоникелевого или хромоникелевого сплава и служащий одновременно штенгелем, через который производится откачка. Конец электрода 6 снабжен плотно насаженным на конец острием 7 «з керамического материала, причем это острие заходит в центрирующее углубление 5 доиышка 4 и, тем самым, обеспечивает концентричное расположение электродов.

На другом конце внутренний электрод 6 вакуумноплотно соединен с утолщенной частью 2 корпуса посредством кольцеобразного слоя заплавленного сжатого стекла 8- Такой йакуумноплотный впай обладает высокой прочностью и обеспечивает центрирование электрода 6 относительно корпуса. Электрод 6 имеет на своей поверхности сквозное отвер-стие 9, через которое откачивается внутренний объем разрядника и производится наполнение благородным газом. После изготовления и откачки разрядника и отделения электрода 6 от откачной системы па его конец 10 надевается изоляционное кольцо // из какого-либо изолирую.щего вещестаа, например керамики, а затем насаживается «онтактное кольцо 12, которое изнутри заливается легкоплавким паяльным составом 13, что дополнительно повышает газонепроницаемость ввода электрода в трубку и создает электрический контакт между кольцом 12 и внутренним электродом. Наружная ловерхность контактного кольца 12 никелируется или серебрится.

Разрядник изготовляется следующим образом: после впаивания донышка 4 в корпус / утолщенная часть 2 покрывается по внутренней поверхности тонким слоем 14 грунтовой эмали для железных изделий, наносимой в виде пасты, превращаемой в стеклообразное состояние последующим нагреванием. После этого корпус проходит операцию травления для очистки от окислов. Затем вводится электрод 6 до упора керамического острия в центрирующее углубление 5. Для изготовления слоя сжатого стекла 8 (фиг. 2) между заранее эмалиройанным участком 14 и внутренним электродом 6 вставляется стеклянное кольцо 15, причем внутренний электрод целесообразно также предварительно покрыть слоем эмали 16 в месте сплавления. Собранный узел закрывается временным графитовым держателем 17 и подготовленная таким образом партия разрядников вводится и вертикальном положении в воздушную

печь с электрическим подогре:вом и «ейтральной защитной атмосферой. Температура в печи доводится до точки размягчения стекла- При Этом стеклянное кольцо 15 и эмалевые покрытия 14 и 16 сплавляются в одно вакуумноплотное соединение. С целью предохранения очищенных внутренних поверхностей разрядника от окисления во время нагрейа в печи, в разрядник вводится, через трубку 18 чистый азот под небольшим давлением.

При охлаждении сплавленного участка утолщенная часть 2 корпуса плотно сжимает стекло. При этом вплавленное сжатое стекло отличается высокой механической прочностью. После охлаждения графитовый держатель удаляют, разрядник присоединяют к насосу, откачивают и наполняют благородным газом. Затем штенгель зажимают в трубке 18, наружный конец отрезают и надейают на оставшуюся часть изоляционное кольцо // и контактное кольцо 12 и заливают конец легконлавким. металлическим сплавом. Замазка 19 предотвращает соприкосновениеггорячего жидкого паяльного состава с поверхностью слоя стекла 5. При небольших партиях разрядников, когда изготовление в печи не оправдано экономически, операция оплавления стекла может быть произведена вручную с помощью обычного стеклодувного устройства.

Предмет изобретения

1.Трубчатый диодный разрядник, в котором одним электродом служит железный корпус разрядника, а другим электродом - металлическая трубка, установленная концентрично относительно первого электрода и служащая также штенгелем, причем оба электрода изолированы друг от друга заплавленным сжатым стеклом, одновременно обеспечивающим вакуумноплотный впай трубки в корпус, отличающийся, тем, что на внутреннем конце электрода-штенгеля имеется острие из изоляционного материала, например керамики, которое заходит в центрирующее углубление в дне корпуса.

2.Трубчатый диодный разрядник по п. 1, отличающийся тем, что металлический корпус состоит из двух частей, а именно - из цилиндрической части, представляющей собой отрезок цельнотянутой труб-ки, и донышка, на внутренней поверхности которого имеется центрирующее углубление для электрода.

3.Трубчатый диодный разрядник по пп. 1и2, отличающийся тем, что металлический корпус имеет на одном конце внутреннее или наружное утолщение.

4.В трубчатом диодном разряднике по пп. применение контактного кольца, надетого на изоляционное кольцо и вместе с ним на конец электрода-штенгеля, конец которого после отпайки запаян легкоплавким металлическим сплавом.

5.Способ изготовления трубчатого диодного разрядника по пп. 1-4, отличающийся тем, что операция вплавления слоя стекла в корпус производится при помощи графитового держателя в) электрической печи.

6.Способ изготовления трубчатого диодного разрядника по пп. 1-4, отличающийся тем, что операция вплавления слоя стекла проводится путем разогрева стеклодувным устройством стеклянного кольца, предварительно встарленного в корпус.

9 }

7 1S. V XX X ЧУ X ч

/ / /7

683 и

л г

Фиг. 1

18